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有机碳源对一体化厌氧氨氧化反应器脱氮性能的影响

北极星环保网来源:《安全与环境工程》作者:谭发等2017/6/20 15:51:14我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:厌氧氨氧化 污水处理 活性污泥

污水处理

由图11可见,进水的亚硝态氮浓度约为1.7mg/L,增加曝气量后,出水的亚硝态氮浓度迅速降低,由原来的20mg/L迅速降至3.8mg/L,并趋于稳定。

污水处理

由图12可见,进水的硝态氮浓度约为0.8mg/L,增加曝气量后,出水的硝态氮浓度变化幅度不大,基本稳定在28mg/L,ΔTN/ΔNO-3约为8.0,基本接近于理论值。

污水处理

由图13可见,进水的总氮浓度约256.1mg/L,增加曝气量后,出水的总氮浓度随着反应的进行迅速降低,并最终稳定在34mg/L,总氮去除率从73%迅速升至86.5%,反应器运行效果基本恢复到未添加COD时的水平。

由此可见,进水添加COD促进传统反硝化以及异养菌消耗溶解氧,是一体化厌氧氨氧化反应器脱氮性能下降的原因,其中异养菌消耗溶解氧,进而造成反应器内溶解氧不足,抑制了短程硝化过程的进行,是反应器恶化的主要原因。在进水中补充亚硝态氮能够改善反应器的运行情况,但效果不佳,出水的氨氮浓度仍达到34mg/L左右,反应器总氮的去除率仅为73%。在调节槽中增加曝气量后,出水的氨氮浓度迅速下降至3mg/L,总氮去除率上升至86%,与未添加COD时的脱氮性能基本一致。

综上所述,一体化厌氧氨氧化反应器对高浓度COD较为敏感。当进水COD浓度约为50mg/L时,即可导致系统总氮去除效果大幅度降低,当将进水COD浓度提高至100mg/L时,出水总氮去除率仅为69%。造成反应器出水总氮去除率下降的原因主要是:投加COD后,反应器内异养菌活性增强,部分异养菌降解COD而消耗溶解氧,导致亚硝化过程溶解氧缺失,抑制了亚硝化过程的进行,进而抑制了厌氧氨氧化过程的进行,从而造成出水氨氮浓度上升。

此外,由于传统反硝化作用,部分亚硝态氮在此过程被转化,造成厌氧氨氧化阶段亚硝态氮的缺失,最终导致出水氨氮浓度升高。当进水COD浓度约为100mg/L时,同时增加调节槽曝气量至0.6L/min,系统出水水质可显著提升,总氮去除率恢复至未投加COD时的水平。

3结论

(1)一体化厌氧氨氧化反应器对COD浓度较为敏感。进水中不添加COD时,反应器运行效果良好,系统氨氮去除率高达98.8%,TN去除率达87.8%;当进水COD浓度为50mg/L时,即可导致系统TN去除效果大幅度降低;当进水COD浓度上升至100mg/L时,TN去除率仅为69%。

(2)造成反应器TN去除率下降的原因主要是:进水中投加COD后,反应器内异养菌活性增强,部分异养菌为降解COD而消耗溶解氧,导致亚硝化过程溶解氧缺失,抑制了亚硝化过程的进行,进而抑制了厌氧氨氧化过程的进行,从而造成出水氨氮浓度上升。当进水COD浓度为100mg/L时,并增加调节槽曝气量至0.6L/min,反应器运行脱氮性能显著提高,TN去除率可达86%,与未添加COD时的脱氮性能基本一致。

(3)在COD存在的情况下,传统反硝化过程也是一体化厌氧氨氧化反应器脱氮性能下降的一个原因。在反硝化过程中,一部分的亚硝态氮被转化,造成厌氧氨氧化过程亚硝态氮的缺失,厌氧氨氧化过程由于底物缺失而难以进行,进而导致出水氨氮浓度上升。

《安全与环境工程》作者:谭发,王敦球,金樾,华文强,张文杰
 

延伸阅读:

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高浓度氨氮工业废水应用厌氧氨氧化技术处理的可行性分析

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